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ISSN 1415-3033Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento
38
Construo de estufas paraproduo de hortalias nasRegies Norte, Nordeste eCentro-Oeste
Circular
Tcnica
Braslia, DF
Dezembro, 2005
Autor
Neville V. B. dos Reis
Eng. Agr., MScEmbrapa Hortalias
C. Postal 21870359-970 Braslia-DF
Casas-de-vegetao
As casas de vegetao so um instrumento de proteo ambiental paraproduo de plantas, como hortalias e flores. Por definio, casas-de-vegetao so estruturas construdas com diversos materiais, comomadeira, concreto, ferro, alumnio, etc, cobertas com materiaistransparentes que permitam a passagem da luz solar para crescimento edesenvolvimento das plantas. O uso destas estruturas pode ser de carterparcial ou pleno, dependendo das caractersticas exploradas. Umexemplo caracterstico do uso parcial a utilizao de cobertura daestrutura para obter-se o efeito guarda-chuva, muito comum em regiestropicais. Por outro lado, possvel explorar todo o potencial deste tipo deestrutura, construindo-se uma casa-de-vegetao completa, com todos oscontroles para a cobertura e para a proteo das plantas em relao aparmetros meteorolgicos adversos, como a precipitao pluviomtrica,e com cortinas laterais para gerao e aprisionamento do calor. Nesteltimo caso, utiliza-se o efeito estufa desta estrutura, motivo pelo qual ascasas-de-vegetao so mais conhecidas como estufas, embora suautilizao seja restrita proteo das culturas utilizando-se somente oefeito guarda-chuva da estrutura.
Estufas de plstico
As principais caractersticas de uma estufa plstica so a eficincia e afuncionalidade. Entende-se por eficincia a faculdade que a mesma tem
BibliotecaCarimbo
2 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
de oferecer um determinado elemento do climano de maneira esttica, porm dentro doslimites de exigncias fisiolgicas da cultura.A funcionalidade um conjunto de requisitosque permitem a melhor utilizao da estufa,tanto do ponto de vista tcnico comoeconmico. Estas caractersticas devem estarcompletamente harmonizadas com o objetivode definir um sistema produtivo capaz de obtercolheitas fora da poca normal, com mercado erentabilidade adequada sobrevivncia doempreendimento. Para se alcanar estesobjetivos na construo de uma estufa, preciso primeiro analisar os recursos naturais ehumanos disponveis na rea onde se pretendeinstalar a estrutura, e em segundo lugarproceder a um estudo rigoroso sobre aspossibilidades de mercado e comercializaodos produtos olercolas obtidos com aconstruo das estufas.
A seleo de um determinado tipo de estufa funo de uma srie de aspectos tcnicos, taiscomo exigncias agroclimticas da espcie deplanta a ser cultivada, das caractersticasclimticas da rea onde se pretende implant-la, da disponibilidade de mo-de-obra e demercado. As estufas podem ser classificadasem relao ao controle dos parmetrosmeteorolgicos em climatizadas,semiclimatizadas e no-climatizadas. As estufasclimatizadas possuem mecanismos eltricos,eletrnicos e mecnicos de acionamentoautomtico para controle de temperatura,umidade relativa e luz, e fazem uso de energiatransformada em suas atividades normais. Seuemprego depende de uma exploraoeconomicamente rentvel e elevada. At apresente fase de nosso desenvolvimentoeconmico, este tipo de estufa para produode hortalias invivel, sendo sua utilizaorestrita a instituies de pesquisas para fins deexperimentao. Seu uso comercial maiscomum em pases de economia estvel e dealto poder aquisitivo, como Japo, Espanha,Holanda, entre outros. As estufassemiclimatizadas so dotadas de determinadograu de automao no controle de temperatura,umidade e luz, sendo tambm consideradas
inviveis economicamente para produocomercial de hortalias. No Brasil, soutilizadas em instituies de ensino e pesquisaagropecurias e florestal, em reas como omelhoramento gentico, por exemplo.As estufas no-climatizadas so as que renemviabilidade econmica e podem ser utilizadasem processo de explorao comercial paraproduo hortalias e flores. Este tipo de estufano possui nenhum tipo de equipamento queutilize energia transformada e sua utilizao condicionada a aplicao de transformao defatores fsicos da prpria natureza do ambiente.
Diversidade Climtica Regional no Brasil
Com dimenses continentais de 8.500.000 km2,o Brasil possui cinco regies geogrficas(Norte, Sul, Sudeste, Centro Oeste e Nordeste)climaticamente influenciadas pela ao degrandes centros de circulao atmosfricalocalizadas nos Oceanos Pacifico Sul, AtlnticoSul e pelo centro localizado na Zona deConvergncia Intertropical. Esses centros decirculao atmosfrica atuam sazonalmente nasregies geogrficas brasileiras de modosdistintos, gerando condies de climafavorveis e adversos produo agrcola. Emcertas circunstancias, estas condies impema necessidade de desenvolvimento depesquisas para regularizar o abastecimento decertas espcies hortcolas, tanto na ordemtemporal como espacial. Baseando-se emdados de observaes meteorolgicas e deoutros, como levantamentos de solo, resultadosde pesquisas, mercado e tecnologias utilizadasna produo hortcola, fez-se uma descriosucinta de cada uma dessas regies e de suasnecessidades de construo de estruturas deestufas baseados na disponibilidade demateriais, mo-de-obra, mercado e relaocusto/beneficio.
Regio Norte - Amaznia
A regio Norte compreende grande parte daAmaznia brasileira, apresenta climapredominantemente tropical quente e mido,radiao global anual mdia de 5.462 Wh/m2,
3Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
umidade relativa mdia de 90%, nebulosidadevariando entre 10 e 70%, com extremos devariao de intensidade de radiao de um diapara outro. Tm sido observadas redues naradiao fotossinteticamente ativa de 140 kluxpara 18 klux no quntico de energia que atingea superfcie do solo. A regio carente empesquisa em relao cobertura plstica,exigindo materiais que possa melhor converterradiaes de comprimento de onda baixssimoem radiao fotossinteticamente ativa, comopor exemplo, o uso de plstico fotodifusor.
Outro fator limitante produo de hortaliasnessa regio a dificuldade de transporte decalor e da massa de vapor do interior para oexterior das estufas, devido quaseinexistncia de ventos advectivos, muitoimportante no modelo e tipo de estufa a seradotado. A Amaznia uma regio livre degeadas, com alto ndice de precipitaespluviomtricas, variando entre 1.800 a 3.300mm, concentradas nas estaes de primavera-vero, sendo o perodo de outono-inverno omais seco do ano. A evaporao do ar oscilaentre 400 e 1.600 mm anuais. Em termos detemperatura, a mxima varia entre 30 e 33C ea mnima entre 18 e 24C. Com relao aorelevo, a regio apresenta plancies compostaspor Argissolos Vermelhos, Argissolos Vermelho-Amarelos a Argissolos Amarelos. Paraincentivar a produo de tomate, pepino,pimento e alface na regio, vm sendoconduzidos estudos pela Embrapa Hortaliassobre a modificao de microclimas com o usode estufas construdas artesanalmente com
base em materiais abundantes na regio, comomadeiras de lei, mo-de-obra local, boa relaocusto/beneficio, preo estimado entre US$ 10-20/m2, com as seguintes caractersticas:
- Dimenses: comprimento de nave de 50,0m x8,0 m de largura x 3,0m de p-direito x 5,0mde altura total at a segunda cumeeira dotelhado.
- Material de estrutura: moires a base demadeira de lei, trabalhada ou rolias (comoapanhada em seu habitat natural semnenhuma industrializao); tambm podemser construdos a base de cano de guagalvanizado ou de ferro sem nenhumprocesso de galvanizao, ou ainda comoutros materiais, como ferro e cimento,alvenaria ou ferro-concreto.
- Material de cobertura: polietileno de baixadensidade (MEPD), nas espessuras de 75,100, 120 e 150 micra, com durabilidade deuso entre 12 e 36 meses.
- Cortinamento lateral: telas ou malhas depolipropileno de porosidade percentuais entre18 e 50%.
- Geometria de telhado: este modelo de estufaadmite construo em sistemas retilneos ecurvilneos.
- Acessrios: no possuem nenhum tipo deacessrio especial que implique em usoenergia eltrica (aquecimento, ventilao,exausto, etc), mas utiliza transformaesfsicas atmosfricas, como gerao deconveco para transporte de calor e massaproduzidas pelo modelo de construo detelhado da referida estufa (Figuras 1 a 5).
Fig. 1. Estufa modelo teto
convectivo retilneo - vista
lateral direita.
4 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Fig. 2. Estufa modelo teto
convectivo retilneo - vista
lateral esquerda.
Fig. 3. Estufa modelo teto
convectivo retilneo -
construdo a base de
eucalipto.
Fig. 4. Estufa modelo teto
convectivo curvilneo.
5Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Outros modelos de estufas para a regioAmaznica
Os modelos de estufa capela e lean-totambm so apropriados para as condiesclimticas da Amaznia. Para utilizao domodelo capela em condies de trpico midoe quente foram adaptadas janelas do tipoadvectiva em suas partes frontal e posterior(Figura 6). Este tipo de adaptao permite umfluxo de ar contnuo em seu interior
transportando o calor e massa para o ladoexterno. Esta transferncia de calor e massa
tem como vantagem a utilizao contnua doexcesso da radiao sensvel no processo deevaporativo das superfcies livres das folhasdas plantas e do solo, transportado-os para ascamadas de ar mais elevadas do interior daestufa, diminuindo a temperatura interna daestufa (endotermia) e promovendo a diminuio
da umidade.
Fig. 5. Vista interna da
estufa modelo teto
convectivo curvilneo.
Figura 6. Estufa modelo
capela com janelas
advectivas incorporadas.
6 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Dimenses:
O padro de estufa capela de 50,0 m decomprimento, 8,0 m de largura, p-direito de3,0 m de altura, com uma altura total de 4,0 m e14 mdulos espaado de 3,6 m entre moires(Figura 8). O modelo das tesouras internas tem
um formato da letra A em configurao detringulo issceles, onde a parte inferior da letraA aberta e correspondente a 1/3 de todarea do referido tringulo. As tesouras externastem conformao completa de um tringuloissceles (Figura 7).
Esse modelo de estufa pode ser construdocom madeira de lei, madeira rolia, perfil deferro tipo U enrijecido, concreto armado e deferro galvanizado. Esta estrutura pode ser
Fig. 7. Configurao das
tesouras internas e
externas de estufa modelo
capela.
construda em sistema de vo livre, usando astesouras acima mencionadas, como pode servisualizado na planta baixa (Figuras 7 e 8 ) ouadaptado para sistemas de teras.
Fig. 8. Estufa modelo
Capela, com planta
baixa exibindo detalhes
dimensionais.
Fig. 9. Croquis de estufa
modelo capela.
7Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Material de cobertura e cortinamento
A cobertura do telhado desse modelo de estufapode ser feito de duas maneiras: (a) pelosistema fatiado, que corresponde aocobrimento de cada mdulo individualmentecom uma tira de plstico correspondente alargura de cada mdulo ( 3,60 m) mais umacrscimo de 0,40 m; e (b) pelo recobrimentodas duas guas do telhado com uma nicafolha de plstico inteirio. A principal vantagemdo primeiro mtodo (sistema fatiado) sobre osegundo a possibilidade de substituir asfaixas defeituosas individualmente, emboratenha como desvantagem o aumento do custode mo-de-obra e dificuldades para suainstalao. No segundo mtodo, se houver uma
ruptura em qualquer extenso da folha deplstico que no puder ser corrigida porvulcanizao, haver necessidade de suasubstituio total.
O material plstico de cobertura o polietilenode baixa densidade (PEBD) aditivado contraradiao ultravioleta, nas espessuras de 75,100, 120, 150 micra. Como no modelo anterior,o material de cortinamento utilizado so malhasde polipropileno na porosidade entre 18 e 50%.A relao custo/benefcio para esse modelo deestufa est entre US$ 15-30 por metroquadrado, condicionado disponibilidade e aotipo de material empregado na construo daestrutura, custo e qualidade de mo-de-obra,entre outros.
Fig. 10. Estufa modelo
lean-to.
Fig. 11. Planta baixa da
estufa modelo lean-to.
8 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Esse modelo de estufa, em sua essncia, umsistema guarda-chuva (Figuras 10, 11, 12 e13), sendo por esta razo apropriado paralocais onde o principal fator climtico adverso o excesso de pluviosidade. de fcilinstalao, quando montado em sistema deuma nave simples. Tambm pode ser instaladoem mdulo de naves conjugadas, formando um
modelo de estufa em sistema de dente-de-serrote. Nesse sistema, os mdulos soquadrados 3,0 x 3,0 m (Figura 11), o que facilitaos trabalhos de mecanizao de arao,gradagem e subsolagem do terreno da estufaem qualquer sentido. Os moires so instaladosde 3 em 3 metros igualmente distanciado emtodas as direes.
Dimenses:
Esse modelo de estufa tem as seguintesdimenses: comprimento - entre 27 e 60 m;largura - de 9 a 12 m; p-direito: 6 m de altura
(mais alto) e 3 m (mais baixo), na parte maisbaixa em nave isolada. Quando conjugado,forma um modelo de estufa de dente dederrote, de teto retilneo (Figura 13).
Fig. 12. Croquis de estufa
modelo lean-to.
Fig. 13. Estufa modelo
dente de serra retilneo
adaptado do modelo
individual lean-to.
9Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Material de cobertura e cortinamento
Esse modelo de estufa coberto com filmeagroplstico de polietileno de baixa densidade(PEBD) aditivado contra radiao ultravioleta,em sistema fatiado longitudinal ou transversal,disposto em posio de contra-ataque defavorabilidade dos vento advectivos. Asespessuras adotadas so de 75, 100, 120 e150 micra. O seu emprego feito em maiorescala para efeito guarda-chuva, comcortinamento lateral feito por malhas depolipropileno nas porosidades de 12 a 50%,podendo, entretanto, ser adaptado para efeitoestufa com o uso de cortinas de agroplsticodas espessura mencionadas acima.
Regio Nordeste
A predominncia das condies climticas doNordeste brasileiro de semi-rido, comprecipitao pluviomtrica variando entre 300 e1800 mm. Em termos de radiao solar, a
regio tem uma mdia de 5.880 Wh/m2. Atemperatura mxima varia entre 18 a 36C e amnima de 15 a 27C. Devido a irregularidadede relevo, possui reas montanhosas quegeram microclimas especiais que permitem aproduo tomate, pimento e alface a cuaberto. tambm a regio do pas maiscastigada pelas oscilaes causadas pelosfenmenos meteorolgicos El Nio e La Nin,havendo em sua srie histrica de observaesmeteorolgicas registro de perodo de estiagemsuperior a quatro anos consecutivos. Nessaregio, a produo de hortalias paraabastecimento dos grandes conglomeradosurbanos comeou a receber tecnologia deproteo a partir da dcada de 90. O plantioprotegido para produo de hortaliasnecessita de estufas cobertas com plsticosreflectivos e modelos que permitam a liberaode calor e controle de umidade. Os modelos deestufas mais adequados so teto convectivoretilneo, capela, lean-to, capela e teto emarco formato raso em parbola invertida comflecha variando entre 0,9 e 1,1 m (Figuras 14).
A estufa modelo teto em arco pode ser deconstruo industrial (Figura 14) ou deconstruo artesanal usando condutes de
gua de ferro galvanizados e de bitolasvariveis entre 1,5 a 3,5 cm de dimetro eespessura de parede de 3,04 mm (Figura 15).
Fig. 14. Estufa modelo
teto em arco no formato
de parbola invertida de
flecha rasa.
10 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Como nos demais modelos de estufa, o modeloteto em arco de construo artesanal ouindustrial utiliza em sua cobertura ecortinamentos os mesmos materiaismencionados para os modelo anteriores.
A regio Nordeste do Brasil carente demodelos estufas adaptadas as suas condiesclimticas caractersticas, com elevadastemperaturas e baixos ndices de umidade.Possui vento de alta velocidade nas localidadesda costa do Oceano Atlntico, combinados ateores mdios de umidades. No interior destaregio, as estaes de primavera-vero socaracterizadas pelo domnio de altastemperaturas e baixos teores de umidadedevido ao elevado ndice de radiao solar efalta de mananciais de gua, onde essa energiapoderia ser atenuada pelo processoevaporativo e evapotranspiratrios das culturasnaturais e agrcolas. Pesquisas com controle deradiao solar global direta devem serimplementadas com a utilizao de plsticosespeciais para atenuar o excesso de radiao,sem prejuzos da radiao fotossinteticamenteativa e com a projeo de novos modelos deestufas adaptadas para este clima.
Regio Centro-Oeste
Com a predominncia de clima tropical mido eseco, observam-se dois perodos sazonais bemdistintos cobrindo as quatro estaes do ano. Aprecipitao pluviomtrica tem incio na
Fig. 15. Croquis de
estufa teto em arco raso
de construo artesanal
com canos de ferro
galvanizado.
primavera se estendendo at o principio daestao de outono, quando ento comea umperodo seco e frio, que dura at a primavera.Os fatores adversos para a produo dehortalias so a combinao de temperaturasmais acentuadas com umidade relativa superiora 70% e precipitaes intensas, que dificultama produo de tomate, alface, pimento eoutras culturas a cu aberto. No vero tambmpodem ocorrer precipitaes de granizo empequena intensidade. A Embrapa Hortaliasiniciou as pesquisas com plantio protegido em1985 para regularizar o abastecimento detomate, pepino, pimento e alface na regio. Osprimeiros trabalhos foram dedicados construo de estufas de forma artesanal, commateriais de maior disponibilidade e de mo-de-obra capacitada. O primeiro modelotrabalhado foi o tnel alto construdo a base debambu (Figura 16).
Fig. 16. Tnel alto construdo de bambu verde.
11Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
As culturas utilizadas como teste de produopara esse modelo foram o tomate de mesa epepino tipo Japons. Observou-se que estemodelo de estufa proporcionou boa produode pepino no outono-inverno, sem anecessidade de cortinamento lateral, mas nofoi adequada para a produo de tomate naprimavera-vero do Brasil Central, devido gerao de temperatura e umidadeinadequadas para a cultura. Os prximostrabalhos de pesquisas com as culturas detomate de mesa, pepino (tipos Caipira eJapons) e pimento foram realizados com aestufa modelo lean-to, sem cortinamentolateral de plstico ou de malhas, nas estaesde primavera-vero e com adaptaes decortinas laterais de plstico de polietileno de
baixa densidade (PEBD) para as estaes deoutono-inverno. Para o tomate, observou-seuma produo significativamente maior para acultura plantada sob proteo em relao aosproduzidos a cu aberto, e para o pepino amelhor produtividade teve lugar no outono-inverno, atribudo ao efeito estufa produzidopelo cortinamento lateral da estrutura.Atualmente, a produo de hortalias comproteo de agrofilmes plsticos vem utilizandoestufas modelos teto em arco, capela, tetoconvectivo, Mansard, tnel baixo e estruturacoberta com malha de aluminete, tanto defabricao artesanal como industrial. Asdimenses variam de 50m comprimento x 7,5 a8,0m de largura e p-direito de 3,0 m de altura(Figuras 17 a 23).
Fig. 17. Estufa modelo
teto em arco tipo no
climatizada de fabricao
industrial.
Fig. 18. Estufa modelo
teto convectivo de
fabricao industrial.
12 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Fig. 19. Estufa modelo
Mansard de fabricao
industrial.
Fig. 20. Estufa modelo
teto em arco, com
geminao de oito naves,
de fabricao industrial.
Fig. 21. Sistema de
proteo com uso de tela
ou malha de aluminete
para a produo de
pimento.
13Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Fig. 22. Estufa modelo
teto em arco com janela
zenital acoplada.
Fig. 23. Tnel baixo de
construo semi-industrial.
Outros tipos de estufa semiclimatizadosencontram aplicao nas instituies de
Fig. 24. Conjunto de
estufas modelo teto em
arco geminadas e
dotadas de janela
evaporadora (padfan)
tipo semiclimatizada da
Embrapa Hortalias.
pesquisas com acessrios de controle deumidade e temperatura (Figuras 24 a 27 )
14 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Fig. 25. Sistema de
exausto de uma estufa
modelo teto em arco de
construo industrial do
tipo semiclimatizado.
Fig. 26. Instalao de
sistema de evaporao
(padfan) de estufa
modelo teto em arco tipo
semiclimatizada.
Fig. 27. Estufa modelo
capela com cobertura e
cortinamento de vidro,
semiclimatizada e com
malha de proteo negra
da Embrapa Hortalias.
15Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
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REIS, N.V.B. dos. Diferencial entre osparmetros de temperaturas interna e externade uma estufa modelo teto-em-arco efeito
16 Construo de estufas para produo de hortalias nas Reiges Norte, Nordeste e Centro-Oeste
Circular Exemplares desta edio podem ser adquiridos na:
Tcnica, 38 Embrapa Hortalias
Endereo: BR 060 km 9 Rod. Braslia-Anpolis
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1a edio
1a impresso (2005): 500 exemplares
Ministrio da Agricultura,Pecuria e Abastecimento
Comit de Presidente: Gilmar P. Henz
Publicaes Secretria-Executiva: Sulamita T. Braz
Editor Tcnico: Flvia A. Alcntara
Membros: Nuno Rodrigo Madeira
Miram Josefina Baptista
Alice Maria Quezado Duval
Paulo Eduardo de Melo
Expediente Supervisor editorial: Paula Cochiane Feitosa
Fotos: Waldir A. Marovelli
Dejoel B. Lima
Editorao eletrnica: Jos Miguel dos Santos
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